JP2008114846A - 乗用田植機の無段変速操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】足踏式のペダル操作によって変速操作がなされるようにすること。
【解決手段】使用者の足操作によって前／後進回動操作するフットペダルと、前記フットペダルの回転軸の中心の垂直方向に延長して、回転力を機体の横方向に伝えられるようにした動力伝達部材と、前記動力伝達部材を車両胴体部に回転可能な状態で軸結合するようにした軸支持部と、前記動力伝達部材の外径に垂直に延長した状態で回転する第１回転アームと、前記第１回転アームの先端に一端がピボット連結して直線運動するリンクと、前記リンクの直線運動と連動して油圧ポンプの容量を可変させるようにした可変バルブとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、乗用田植機の無段変速操作装置に関し、特に静油圧式無段変速装置を用いる農業用車両において、手を用いなくとも足踏式のペダル操作によって、変速操作がなされるようにすることによって、手で行う無段変速機操作方式に慣れていない一般乗用車運転者も容易に適応できるようにし、手は田植装置などの作業装置の操作だけに、より集中できるようにさせる乗用田植機の無段変速操作装置に関するものである。

一般的に、田植機のような無段変速操向車両に用いられる静油圧式無段変速機は、バルブ操作によって油圧ポンプの容量を可変することによって、変速がなされるようにしている。この時、前記油圧ポンプの容量をゼロから最大値まで調節する方法によって前／後進側の速度比が制御されるようにしている。

このような、油圧ポンプの容量を制御するための従来の無段変速操作装置は、手を用いてレバーを操作し、レバーに連動されたリンクおよび動力伝達部材によって油圧バルブ操作がなされる構成によってなされる。

このような従来技術として、特開２００２−８７０９９（０２．３．２６）号公報のように静油圧式無段変速操作を手で行って前／後進させるようにする技術が提案されたことがある。

しかし、このような従来技術は、前／後進の際に手による変速操作がなされるに伴い、田植作業などの忙しい渦中に手を用いて変速操作を行わなければならないという煩わしさがあり、これによって一時的に作業が中止されるなど作業能率が大きく低下する問題があった。

また、従来技術の変速操作方式は、大部分の運転者が自動車の運転習慣に慣れているため、手による変速操作にぎこちなさがあり、容易に熟練できないという問題があった。

上記のような問題点を解決するための本発明の目的は、静油圧式無段変速装置を用いる農業用車両において、手を用いなくとも足踏式のペダル操作によって変速操作がなされるようにすることによって、手で行う無段変速機操作方式に慣れてない一般乗用車運転者も容易に適応できるようにし、手は田植装置などの作業装置の操作だけに、より集中できるようにさせる乗用田植機の無段変速操作装置を提供することにある。

そして、本発明の他の目的は一般乗用車のアクセルペダルの役割をする調速機レバーがフットペダルと関連して作動するようにすることによって、無段変速装置の変速後の別のエンジンＲＰＭ（回転数）操作を必要としない乗用田植機の無段変速操作装置を提供することにある。

本発明のまた他の目的は、フットペダルと、前記フットペダルを固定させるためのペダル固定装置、および調速機レバーと前記調速機レバーを連動させるための連動装置が静油圧式無段変速機の反対側に設けられるようにすることによって、乗用田植機の設置空間を分散させると同時に静油圧式無段変速機との重さバランスを合わせられるようにする乗用田植機の無段変速操作装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明に係る乗用田植機の無段変速操作装置は、ミッションの一側面に静油圧式無段変速機が装着され、前記ミッションの前方にはエンジンの出力軸が横方向に装着され、前記ミッションの後方には後輪および田植作業が可能な植付装置が設けられた乗用田植機において、

前記静油圧式無段変速機はフットペダルによって連動されて変速操作および加／減速され、前記フットペダルは中立復帰装置が設けられることを特徴とする。

上記のような目的を達成するための本発明に係る乗用田植機の無段変速操作装置の他の実施形態は、ミッションの一側面に静油圧式無段変速機が装着され、エンジンの出力軸が横方向に装着され、前記ミッションの後方には後輪および田植作業が可能な植付装置が設けられた乗用田植機において、

前記静油圧式無段変速機はフットペダルによって回転する動力伝達部材の回転動力に連動され、前記フットペダル構造は静油圧式無段変速操作装置の反対側に設けられることを特徴とする。

前記、目的を達成するための本発明に係る乗用田植機の無段変速操作装置の他の実施形態は、使用者の足操作によって前／後進回動操作するフットペダルと、前記フットペダルの回転軸の中心の垂直方向に延長して、回転力を機体の横方向に伝えられるようにした動力伝達部材と、前記動力伝達部材を車両胴体部に回転可能な状態で軸結合するようにした軸支持部と、前記動力伝達部材の外径に垂直に延長した状態で回転する第１回転アームと、前記第１回転アームの先端に一端がピボット連結して直線運動するリンクと、前記リンクの直線運動と連動して油圧ポンプの容量を可変させるようにした可変バルブとを含む構成からなることを特徴とする。

本発明は、足踏式のペダル操作によって変速操作がなされるようになることに伴って、変速操作に手を用いる代わりにその他の異なる作業を行えるようになる便利さがあり、手で行う無段変速機操作方式に慣れていない一般乗用車運転者も容易に適応できるという便利さがある。

そして、本発明は、一般乗用車のアクセルペダルの役割をする調速機レバーがフットペダルと関連して作動するようにすることによって、変速後の別のエンジンＲＰＭ（回転数）を操作しなければならない不便さを解消する効果がある。

本発明は、変速操作およびＲＰＭ操作に必要な手操作を足操作式に代えることによって、田植装置などの作業装置の手操作の便宜性を増大させることにより、作業能率が格段に向上する効果がある。

また、本発明は、フットペダルと、前記フットペダルを固定させるためのペダル固定装置、および調速機レバーと前記調速機レバーを連動させるための連動装置が静油圧式無段変速機の反対側に設けられるようにすることによって、空間的制約の解消にも比較的有利であり、また前記装置が静油圧式の反対側に設けられるため重さのバランス面でも効果がある。

以下、本発明に係る好ましい実施形態に対して添付された図面を参照して、詳しく説明すれば次の通りである。

図１は本発明に係る無段変速操作装置の構造を概略的に示した斜視図であり、図２は本発明に係る無段変速操作装置が乗用田植機に設けられる状態を概略的に示した平面図であり、図３は本発明に係る無段変速操作装置が乗用田植機に設けられる状態を概略的に示した正面図であり、図４は図３の無段変速操作装置のみを拡大して示した要部拡大図である。

同図に示すような本発明に係る無段変速操作装置が適用される乗用田植機に対する概略的構造を説明すれば、ミッション３００の一側面に静油圧式無段変速機２００が装着され、前記ミッション３００の前方にはエンジン４００の出力軸４１０が横方向に装着され、前記ミッション３００の後方には後輪５００および田植作業が可能な植付装置（図示せず）が設けられる。

この時、前記静油圧式無段変速機２００は、フットペダル１１０の操作が可能な無段変速操作装置１００によって変速操作が行われるが、前記無段変速操作装置１００の構成に対して説明すれば、まずフットペダル１１０が使用者の足操作によって前／後進回動操作する状態で乗用田植機の機体の左右側のうち少なくとも一側に設けられる。

この時、好ましくは前記フットペダル１１０が図１のように静油圧式無段変速機２００の反対側に設けられるようにする。

また、前記フットペダル１１０は、機体の左右側両端に各々設けられるようにして作業者の必要によって選択的に作動するようにすることもできるため、この時の各フットペダル１１０は同時動作するようにするか、個別作動するように設けられる。

上記のように各フットペダル１１０が個別作動するようにする場合には、そのうちのいずれか１つを前進作動ペダルとして用いて残り他の１つは後進作動ペダルとして用いることもできる。

そして、前記フットペダル１１０の回転軸方向に延長して、回転力を機体の横方向に伝えられるようにした動力伝達部材１２０が設けられ、前記動力伝達部材１２０は軸支持部材１３０を用いて、車両胴体部に回転可能な状態で軸結合される。

前記動力伝達部材１２０の外径に第１回転アーム１２１が垂直に延長して設けられて回転するようになるが、前記第１回転アーム１２１の先端にリンク１５０の一端がピボット連結して直線運動するようになる。

この時、前記リンク１５０の直線運動に連動するように設けられた可変バルブ１６０が油圧ポンプの容量を可変して無段変速機２００の変速操作がなされるようになる。

前記フットペダル１１０は、下段に回転軸の中心が形成される軸結合部１１１と、前記軸結合部１１１の上段に水平に結合された踏み台部１１３とから構成される。この時、前記踏み台部１１３は、回転軸の中心を基準として水平を維持する状態が中立状態になり、踏み台部１１３が前方側（図の反時計方向）に傾いた状態が機体の前進状態となり、後方側（図の時計方向）に傾いた状態が機体の後進状態となる。

前記動力伝達部材１２０は、棒状のバーによって製作されるが、機体の横方向に設けられる。この時、前記動力伝達部材１２０は、回転可能な状態を維持させるための複数の軸支持部材１３０によって固設される。

この時、前記動力伝達部材１２０は棒状のバーだけでなく、図７に示すようなケーブル１２０が用いられる。この時、前記ケーブル１２０は繊維管内に流動可能な状態の鉄心が設けられ、前記繊維管は両端がブラケットなどによって固定され、レバーなどを用いて前記鉄心の両側を引っ張るか元に戻すことによって、所定距離以上離れたところに動力伝達がなされるようにする。

その他、動力伝達部材１２０には、チェーン、駆動ベルト、ギヤおよびリンク結合構造などが用いられる。

上記のような軸支持部材１３０は、一端に車体と固定されるための車体固定部１３１が形成され、他端に軸支持部材１３０を回転可能な状態で支持させるためのベアリング支持部１３３が形成される。

この時、前記軸支持部材１３０によって支持される動力伝達部材１２０の一側端は回転力が入力される入力軸になり、他端は回転力が出力される出力軸になるが、前記入力軸はフットペダル１１０が結合して、前記出力軸は第１回転アーム１２１が結合形成される。

前記第１回転アーム１２１は、動力伝達部材１２０の外径に垂直に延長した状態で回転するが、前記第１回転アーム１２１の最外郭先端にはリンク１５０が結合して連動される。

前記リンク１５０は、第１回転アーム１２１の回転運動を直線運動に転換させる役割をするようになるが、両端にねじタップが形成された長さ部材１５１と、前記長さ部材１５１の両端に各々螺合して左右に搬送されることによって長さ調節される半球形状のキャップ１５３と、前記各々のキャップ１５３内部に整合して多畜回動される球状の接続具１５５とから構成される。

前記各々の接続具１５５には、ねじ部１５５ａが延長して、リンク１５０および静油圧無段変速機２００の可変バルブ１６０と結合する。

前記可変バルブ１６０は、リンク１５０の直線運動と連動して回転運動が形成されるようになるが、前記回転量によって油圧ポンプの容量を可変させる役割を行うようになる。

図５は、本発明に係る無段変速操作装置１００のペダル固定装置１９０を示した概略道路である。同図に示すようにフットペダル１１０の回転中心の一側にロックおよび解除が可能なように設けられたペダル固定装置１９０によってフットペダル１１０の操作状態を固定維持するようにできる。

前記ペダル固定装置１９０は、フットペダル１１０の軸結合部１１１の回転半径に形成されるペダル支持板１９１と、前記ペダル支持板１９１の回動を制限させるための固定金具１９３とから構成される。

前記ペダル支持板１９１の先端は、軸結合部１１１の回転軸の中心と同一の中心の曲線面を形成し、前記曲線面上には等間隔の鋸歯部１９１ａを形成する。

また、前記固定金具１９３の先端には、前記鋸歯部１９１ａのノコギリの刃らのうち回転軸の中心の延長線と接する地点におけるノコギリの刃と整合がなされるようにする固定キー１９３ａが形成される。

そして、本発明は、図２〜図４に示すように、動力伝達部材１２０の一側端に緩衝装置１８０および中立復帰装置１７０を設けることができる。

ここで、緩衝装置というのは、スプリング、防振ゴム、油圧装置などを用いることができるが、振動する外力および衝撃が物体に加わるとき、運動エネルギを吸収して物体に加えられる振動および衝撃を緩和させる装置を称するが、本発明では油圧シリンダを用いた緩衝装置１８０が用いられ、フットペダル１１０の急加速操作を防止させる役割を行うようになる。

この時、前記緩衝装置１８０は、一端が動力伝達部材１２０の一側端から垂直に延びる第２回転アーム１２３とヒンジ結合し、他端が車体側にヒンジ結合された状態で往復運動する。

ここで、前記緩衝装置１８０と並行して中立復帰装置１７０が設けられるが、前記中立復帰装置１７０は、シリンダ内部に設けられる一対の弾性部材によってピストンの位置が中立を維持する構造からなっている。

すなわち、フットペダル１１０が前進または後進方向に回動するようになれば、前記中立復帰装置１７０の一側弾性部材がピストンによって圧縮され、前記フットペダル１１０に加えられた外力が除去されると同時に弾性部材の復元力が発揮され、ピストンおよびこれと連動するフットペダル１１０を中立位置に戻すようになる。

上記のような中立復帰装置１７０および緩衝装置１８０は、動力伝達部材１２０の一端に同時に設けるか、または両端に分けて各々設けることもできる。

図６は、本発明に係る無段変速操作装置のフットペダルと調速機レバーの連動関係を概略的に示した概念図である。同図に示すようにフットペダル１１０を調速機レバー１１７と機構的に連係して無段変速機２００の変速操作と共にエンジン回転数（ＲＰＭ）すなわち、出力が調節されるようにできる。

前記機構的な連係構造について説明すれば、フットペダル１１０の一端にペダルワイヤ１１５が連結し、前記ペダルワイヤ１１５はワイヤアーム１１６と連結してワイヤアーム１１６の回転を制御するようになる。この時、前記ワイヤアーム１１６の他端回転部には調速機レバー１１７によって連動するアクセルワイヤ１１８が結合し、前記アクセルワイヤ１１８はエンジンの燃料噴射装置１１９を制御してエンジン出力を制御するようになる。

この時、前記ペダルワイヤ１１５は、ケーブル外被１１５ａと心線１１５ｂとの二重構造でなされるようになるが、外被１１５ａは図６に示すようにフットペダル１１０に連動する複数のレバーのうちの１つのレバー（図面のハッチングされたレバー）に連動するようにさせることができ、心線１１５ｂはフットペダル１１０に連動するまた別のレバー（ハッチングされていない残りのレバー）によって個別操作されるようにできる。

また、前記調速機レバー１１７は、自動車のアクセルペダルに該当する装置であって、手を用いて操作するようになる。

図８は、本発明に係る無段変速操作装置のフットペダルの他の実施形態を示した概略図であり、同図に示すようにフットペダル１１０を前進および後進ペダルの一対が分離して個別作動するように設けられる。

この時、各々のペダルは、別個のアームとリンクとを連動してペダルワイヤ１１５を前進および後進させる。

上記のような構成からなる本発明の作用について説明すれば次の通りである。

まず、使用者が足を用いてフットペダル１１０を前進または後進方向に回転操作するようになれば、前記フットペダル１１０の軸結合部１１１と結合された動力伝達部材１２０が回転するようになる。

前記動力伝達部材１２０の回転力は、第１回転アーム１２１を介して伝えられ、前記第１回転アーム１２１を介して伝えられた回転力はリンク１５０を直線運動させる。

この時、前記リンク１５０の直線運動は無段変速機２００の可変バルブ１６０を回転させるが、前記可変バルブ１６０は正逆回転が可能であり、回転量によって供給油圧を調節する。

この時、前記フットペダル１１０と関連するペダルワイヤ１１５によってワイヤアーム１１６が連動し、前記ワイヤアーム１１６に連結されたアクセルワイヤ１１８が燃料噴射装置１１９を連動してエンジンの出力（ＲＰＭ）を調節するようになる。

運転者は適正な変速状態を持続的に維持するためにペダル固定装置１９０を作動させてフットペダル１１０の位置を固定することができる。

本発明に係る無段変速操作装置の構造を概略的に示した斜視図である。 本発明に係る無段変速操作装置が乗用田植機に設けられる状態を概略的に示した平面図である。 本発明に係る無段変速操作装置が乗用田植機に設けられる状態を概略的に示した正面図である。 図３の無段変速操作装置のみを拡大して示した要部拡大図である。 本発明に係る無段変速操作装置のペダル固定装置を示した概略図である。 本発明に係る無段変速操作装置のフットペダルと調速機レバーの連動関係を概略的に示した概念図である。 本発明に係る動力伝達部材の他の実施形態を示した斜視図である。 本発明に係る無段変速操作装置のフットペダルの他の実施形態を示した概略図である。

符号の説明

１００ 無段変速操作装置
１１０ フットペダル
１１１ 軸結合部
１１３ 踏み台部
１１５ ペダルワイヤ
１１６ ワイヤアーム
１１７ 調速機レバー
１１８ アクセルワイヤ
１１９ 燃料噴射装置
１２０ 動力伝達部材
１２１ 第１回転アーム
１２３ 第２回転アーム
１３０ 軸支持部材
１３１ 車体固定部
１３３ ベアリング支持部
１５０ リンク
１５１ 長さ部材
１５３ キャップ
１５５ 接続具
１５５ａ ねじ部
１６０ 可変バルブ
１７０ 中立復帰装置
１８０ 緩衝装置
１９０ ペダル固定装置
１９１ ペダル支持板
１９１ａ 鋸歯部
１９３ 固定金具
１９３ａ 固定キー
２００ 無段変速機
３００ ミッション
４００ エンジン
４１０ 出力軸
５００ 後輪

Claims (15)

1. ミッションの一側面に静油圧式無段変速機が装着され、前記ミッションの前方にはエンジンの出力軸が横方向に装着され、前記ミッションの後方には後輪および田植作業が可能な植付装置が設けられた乗用田植機において、
   前記静油圧式無段変速機は、フットペダルによって連動されて変速操作および加／減速され、前記フットペダルは中立復帰装置が設けられることを特徴とする乗用田植機の無段変速操作装置。
2. ミッションの一側面に静油圧式無段変速機が装着され、エンジンの出力軸が横方向に装着され、前記ミッションの後方には後輪および田植作業が可能な植付装置が設けられた乗用田植機において、
   前記静油圧式無段変速機はフットペダルによって回転する動力伝達部材の回転動力に連動され、前記フットペダル構造は静油圧式無段変速操作装置の反対側に設けられることを特徴とする乗用田植機の無段変速操作装置。
3. 前記各々のフットペダルが個別作動するように設けられるが、そのうちいずれか１つは前進作動ペダルになって、他の１つは後進作動ペダルになることを特徴とする請求項２に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
4. 前記フットペダルが調速機レバーと機構的に連係して連動操作し、無段変速機操作時、エンジンのＲＰＭ（回転数）操作が同時に行われることを特徴とする請求項１〜請求項３に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
5. 前記動力伝達部材が機体の横方向を横切るように設けられることを特徴とする請求項４に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
6. 使用者の足操作によって前／後進回動操作するフットペダルと、
   前記フットペダルの回転軸方向に延長して、回転力を機体の横方向に伝えられるようにした動力伝達部材と、
   前記動力伝達部材を車両胴体部に回転可能な状態で軸結合するようにした軸支持部と、
   前記動力伝達部材の外径に垂直に延長した状態で回転する第１回転アームと、
   前記第１回転アームの先端に一端がピボット連結して直線運動するリンクと、
   前記リンクの直線運動と連動して油圧ポンプの容量を可変させるようにした可変バルブと、
   を含む構成からなることを特徴とする乗用田植機の無段変速操作装置。
7. 前記フットペダルが調速機レバーと機構的に連係して連動操作し、無段変速機操作時、エンジンのＲＰＭ（回転数）操作が同時に行われることを特徴とする請求項６に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
8. 前記フットペダルは、回転中心の一側にロックおよび解除が可能なように設けられたペダル固定装置によって操作状態を固定維持することを特徴とする請求項７に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
9. 前記動力伝達部材の一側端にフットペダルの急加速操作を防止するための緩衝装置とペダル固定装置のロック解除の際、フットペダルを中立位置に復帰させる中立復帰装置が同時に設けられることを特徴とする請求項７に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
10. 前記動力伝達部材は、棒状のバーが用いられることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
11. 前記動力伝達部材は、ケーブルが用いられることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
12. 前記動力伝達部材は、チェーンが用いられることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
13. 前記動力伝達部材は、駆動ベルトが用いられることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
14. 前記動力伝達部材は、リンク結合構造が用いられることを特徴とする請求項１または請求項６に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。
15. 第６項において、
    前記フットペダルは、前進および後進ペダルの一対が分離して個別作動するように設けられることを特徴とする請求項６に記載の乗用田植機の無段変速操作装置。

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